資源簡介

3.6　凸透鏡成像規律
第1課時　探究實驗
知識點探究凸透鏡成像的規律
1．小明用焦距為10 cm的凸透鏡探究凸透鏡成像規律時，將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，并將凸透鏡固定在50 cm刻度線處。
圖1
(1)點燃蠟燭，調整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度，目的是________________________。
(2)當蠟燭和光屏的位置如圖1－甲所示時，光屏上承接到燭焰清晰的像，則這個像是倒立、________(選填“放大”“縮小”或“等大”)的實像，應用了此成像特點的是________(選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)。
(3)小明將蠟燭向左移動，想要在光屏上再次得到清晰的像，應將光屏向________(選填“左”或“右”)移動。
(4)小明將蠟燭移動到35 cm刻度線處，若想在光屏上得到清晰的像，應把光屏移至________cm刻度線處。
(5)小明將蠟燭移動到43 cm刻度線處，無論怎樣移動光屏，在光屏上都找不到清晰的像，此時應在凸透鏡________(選填“左側”或“右側”)透過凸透鏡觀察像的特點，這個像是________(選填“放大”“縮小”或“等大”)的________(選填“實”或“虛”)像。
(6)實驗一段時間后，原來在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如圖1－乙所示。能讓像重新回到光屏中心的操作是________(填序號)。
A．光屏下調
B．蠟燭上調
C．凸透鏡上調
2．將蠟燭、凸透鏡和光屏放在如圖2所示的位置時，光屏上恰好出現清晰的像，則該像是(　　)
圖2
A．倒立、縮小的實像 B．倒立、放大的實像
C．正立、放大的虛像 D．正立、等大的虛像
3．在探究凸透鏡成像規律的實驗中，當燭焰位于凸透鏡一倍焦距內時，人眼觀察到燭焰成像的情形是圖中的(　　)
知識點凸透鏡成像的作圖
4．如圖3所示，F表示凸透鏡的焦點，A是燭焰上的一點，請利用光路圖畫出A點經凸透鏡所成像A′的位置。
圖3
5．在探究凸透鏡成像的規律時，小明根據測量的數據，繪制了如圖4所示的u－v圖像。下列說法正確的是(　　)
圖4
A．該凸透鏡的焦距為20 cm
B．當物距u＝5 cm時，在光屏上不能成像
C．當物距u＝15 cm時，成倒立、縮小的實像
D．當物距u＝30 cm時，成正立、放大的實像
6．用焦距為f的凸透鏡探究凸透鏡成像的規律(F為焦點)。在實驗中：
圖5
(1)如圖5所示，發光物體所成的像在圖中的________(填序號)區域，像的箭頭方向是豎直向________的，像的大小比發光物體要________。
(2)將光屏放在凸透鏡右側，發光物體放在A處，發現無論怎樣調整光屏的位置，都無法承接到發光物體的像。撤去光屏，從凸透鏡右側能觀察到發光物體________(選填“正立”或“倒立”)的像，此像為發光物體的________(選填“實像”或“虛像”)，像的大小比發光物體要________。
7．如圖6所示，蠟燭的燭焰中心A點在主光軸上距離凸透鏡光心O點二倍焦距以外。
(1)請根據凸透鏡成像規律，在圖6－甲中標出A點所成的像A′點的大致位置。
(2)請借助輔助線或光路圖，在圖6－乙中找到A點所成的像A′點的確切位置，保留作圖痕跡。
圖6
8．如圖7所示，小芳將一個“F”形光源(如圖8)正對凸透鏡，光屏恰好得到了一個清晰的像(像未畫出)，這個像一定是__________(選填“放大”“縮小”或“等大”)的。不改變光源和光屏的位置，將凸透鏡向右移動________cm，光屏上可再次呈現清晰的像，此時觀察到的像為圖9中的________(選填字母)。
圖7 圖8 圖9
第2課時　凸透鏡成像規律分析
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
知識點凸透鏡成像的動態分析
1．在探究凸透鏡成像的規律時，將點燃的蠟燭沿著光具座，從凸透鏡的二倍焦距以外的某位置向焦點處移動，在此過程中，像的大小及像距的變化情況是（　　）
A．像逐漸變大，像距逐漸變大
B．像逐漸變小，像距逐漸變小
C．像逐漸變大，像距逐漸變小
D．像逐漸變小，像距逐漸變大
2．小明同學將點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏放在如圖1所示的位置時，在光屏上觀察到了清晰的像。
圖1
（1）可以判斷實驗所用凸透鏡的焦距為　　　　cm。
（2）小明把蠟燭移到光具座的10 cm刻度線處，需要把光屏向　　　　（選填“左”或“右”）適當移動，才能在光屏上得到一個清晰的像，此時的像將　　　　（選填“變大”“變小”或“不變”）。
3．如圖2所示，在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，此時光屏上呈現出燭焰的清晰的像；若將蠟燭向左移動到距透鏡30 cm的位置時，要想在光屏上得到清晰的像，需將光屏移到光具座　　　　cm的刻度線上，此過程中像　　　　（選填“變大”“變小”或“不變”）。
圖2
4．小芳在探究凸透鏡成像規律的實驗中，將焦距為10 cm的透鏡甲放在距發光體30 cm處，移動光屏，可以得到清晰的　　　　、　　　　的實像。接下來她改用焦距為20 cm的透鏡乙繼續實驗，不改變發光體和凸透鏡的位置，光屏應該向　　　　（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡的方向移動，光屏上才能成清晰的　　　　、　　　　的實像。
知識點凸透鏡焦距的相關計算
5．在“探究凸透鏡的成像規律”時，把點燃的蠟燭放在凸透鏡前12 cm處，光屏上可呈現出清晰的倒立、縮小的像，則該凸透鏡的焦距可能為（　　）
A．5 cm B．6 cm C．7 cm D．8 cm
6．實驗室利用光具座探究凸透鏡成像的規律，當三個元件移動到圖示位置時，光屏上出現了清晰的像，從圖3中讀出物距為　　　　cm，并推算出焦距可能的范圍為　　　　　　（選填“f＜15 cm”“15 cm＜f＜20 cm”或“f＞30 cm”）。
圖3
7．某同學在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，繪制了如圖4所示的圖像（v表示像到凸透鏡的距離，u表示物體到凸透鏡的距離），可知該凸透鏡的焦距為　　　　cm；把物體從距凸透鏡15 cm處移動到距凸透鏡30 cm處的過程中，像的大小將　　　　（選填“變大”“變小”或“不變”）。
圖4
8．圖5所示是小明在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中看到的一種成像的情況。此時凸透鏡所成的像是　　　　（選填“實”或“虛”）像，光屏　　　　（選填“能”或“不能”）承接到，　　　　（選填“能”或“不能”）用眼睛看到；當蠟燭逐漸靠近凸透鏡時，像　　　　（選填“變大”“變小”或“不變”）。
圖5
9．在探究凸透鏡成像的規律時，小王同學將焦距為5 cm的凸透鏡固定在圖6所示的光具座上，然后將蠟燭移至光具座上135 cm刻度線處，移動光屏，則光屏上得到的清晰像一定是　　　　（選填“放大”“等大”或“縮小”）的像。此時若將蠟燭向右移動至138 cm刻度線處，則所成的像將　　　　（選填“變大”“變小”或“不變”）。
圖6
10．如圖7所示，圓柱形玻璃杯內裝滿水，把鉛筆由靠近玻璃杯的位置向遠處慢慢移動的過程中，透過玻璃杯會先看到鉛筆尖逐漸變　　　　（選填“長”或“短”）；經過某一位置后，鉛筆尖會突然改變方向，改變方向后所成的像為　　　　（選填“實”或“虛”）像；再向遠處移動時，鉛筆尖的像將變　　　　（選填“長”或“短”）。
圖7
11．當蠟燭、凸透鏡和光屏在圖8所示位置時，燭焰在光屏上成清晰的像。現保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，更換凸透鏡后，需將光屏向左移動一段距離s，方可在光屏上成清晰的像，則（　　）
圖8
A．原凸透鏡的焦距為20 cm
B．原凸透鏡的焦距更大
C．第二次所成的像是放大的
D．光屏移動的距離s一定小于10 cm
第3課時　生活中的透鏡
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
知識點放大鏡
1．某同學將放大鏡平放在物理課本的封面上，通過放大鏡看到的“物”字的形狀是（　　）
2．許多博物館會在較為精巧的文物前放置一個凸透鏡，如圖1所示。下列說法正確的是（　　）
圖1
A．文物到凸透鏡的距離大于二倍焦距
B．通過凸透鏡看到的是文物正立、放大的虛像
C．通過凸透鏡看到的文物的像在眼睛和凸透鏡之間
D．凸透鏡離文物越近，通過凸透鏡看到的像越大
3．工匠師維護精密儀表時，在眼睛前戴一個凸透鏡，便于觀察儀表的細微之處，如圖2所示。
圖2
（1）凸透鏡起到　　　　的作用。
（2）凸透鏡與儀表的距離應在凸透鏡的　　　　焦距之內。
（3）通過凸透鏡看到的是儀表　　　　（選填“正立”或“倒立”）、　　　　（選填“放大”或“縮小”）的　　　　（選填“實”或“虛”）像，像的位置與儀表的位置在凸透鏡的　　　　（選填“同”或“異”）側。
（4）為了更清楚地看見儀表的細微之處，凸透鏡應適當　　　　（選填“靠近”或“遠離”）細微之處。
知識點照相機
4.圖3所示是學校餐廳的刷臉支付系統，某同學站在屏幕前50 cm處，通過攝像頭拍攝面部信息后與身份信息進行比對，比對成功后自動支付。下列說法錯誤的是（　　）
圖3
A．該攝像頭的焦距可能是20 cm
B．該攝像頭的鏡頭對光線有會聚作用
C．該同學的面部通過攝像頭成正立、縮小的虛像
D．若想讓自己的像變小一點，該同學應該遠離攝像頭
5．如圖4－甲是小李周末去北湖公園游玩時用相機拍攝的一張天鵝照片，要拍出如圖4－乙的效果以使更多的天鵝進入鏡頭，小李應該將照相機　　　　（選填“靠近”或“遠離”）天鵝，同時將鏡頭　　　　（選填“前伸”或“后縮”）。
圖4
知識點投影儀（幻燈機）
6．如圖5－甲所示是公共場所的宣傳投影燈，裝在高處的投影燈將圖案投影在地面上。該投影燈的內部結構如圖5－乙所示。下列說法錯誤的是（　　）
圖5
A．從不同方向都能看到圖案是因為光在地面上發生了漫反射
B．該投影燈的成像原理與幻燈機相同
C．調小鏡頭與圖片的距離可以使投影出的圖案變大
D．地面上看到的是放大的虛像
7．如圖6所示，生物老師用投影儀投影了一只蝦的影像，膠片上的蝦的頭部應該朝　　　　（選填“上”或“下”）；要使像變得更大，應將幕布向　　　　移動，并將凸透鏡向　　　　（后兩空均選填“左”或“右”）移動。
圖6
8．新建的電影院在調試設備時，技術人員發現，電影畫面超出了整個銀幕。如果你是技術人員，你應將放映機　　　　（選填“靠近”或“遠離”）銀幕，同時要　　　　（選填“增大”或“減小”）鏡頭與膠片的距離。
9. 小明設計了一個昆蟲標本觀察器，如圖7所示。為了能通過凸透鏡看到昆蟲正立、放大的像，下列凸透鏡的焦距f與塑料盒高h合理的是（　　）
圖7
A．f＝5 cm，h＝6 cm
B．f＝5 cm，h＝10 cm
C．f＝10 cm，h＝5 cm
D．f＝10 cm，h＝25 cm
10. 把圖8－甲所示帶雙箭頭的圖片放在圓柱形透明玻璃杯后適當位置并在玻璃杯中加入適量的水，看到的情景如圖8－乙、丙所示，圖8－乙、丙的成像原理分別與光學儀器　　　　、　　　　相同。（均選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）
圖8
11．凸透鏡是很多光學儀器中的重要元件，可以成不同的像。如圖9所示，此時光屏上已呈現清晰的實像（像未畫出），這是　　　　　的成像原理；若將光屏和蠟燭交換位置，則是　　　　　的成像原理。（均選填“放大鏡”“照相機”或“投影儀”）
圖9
12．圖10為葉脈上的露珠，甲圖中透過露珠看到葉脈變大了，露珠相當于一個　　　　　，此時通過露珠看到的葉脈是一個放大的　　　　（選填“實”或“虛”）像；乙圖中透過露珠可以看到遠處的莊稼和藍天白云的倒立、　　　　（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實像，此時的露珠相當于一個　　　　　（第一空、第四空均選填“放大鏡”“照相機”或“投影儀”）。
圖10
3．6　凸透鏡成像規律
第1課時　探究實驗
1．(1)使像成在光屏的中央　(2)縮小　照相機　(3)左　(4)80(5)右側　放大　虛　(6)B
2．B　3.C
4．如答圖1所示
答圖1
5．B　6.(1)③　下　小　(2)正立　虛像　大
7．如答圖2所示
答圖2
8．放大　15　B
第2課時　凸透鏡成像規律分析
1．A　2.(1)15.0　(2)左　變小　3.65　變小
4．倒立　縮小　遠離　倒立　放大　5.A
6．40.0　15 cm＜f＜20 cm　7.10　變小
8．虛　不能　能　變小　9.等大　變大
10．長　實　短　11.B　
第3課時　生活中的透鏡
1．B　2.B
3．(1)放大　(2)一倍　(3)正立　放大　虛　同　(4)遠離
4．C　5.遠離　后縮　6.D
7．下　右　左　8.靠近　增大　9.C　
10．放大鏡　照相機　11.照相機　投影儀　
12．放大鏡　虛　縮小　照相機

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